fiware: un ecosistema abierto para...

Octubre 2015.

FIWARE: un ecosistema abierto para experimentación

Dr. Hugo Estrada MCC. Blanca Vázquez

FIWARE

FIWARE es una plataforma abierta y estándar para eldesarrollo de aplicaciones y servicios inteligentes basadosen Internet, para áreas de relevancia social y económica.

FIWARE es el resultado de una asociaciónpública-privada entre la Comisión Europea y elsector privado, con una inversión de más de700 millones de euros.

FIWARE está basado en un conjunto de herramientasy librerías, conocidas como Generic Enablers conespecificaciones de código abierto y de interfaces

FIWARE aborda diversos dominios de aplicación

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Algunos de los desarrolladores de GEs

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FIWARE Lab

FIWARE Lab

FIWARE Lab

FIWARE contiene tanto loscomponentes de desarrollo(GE) así los datos producidospor los sistemas desarrolladospor desarrolladores decualquier nodo en el mundo.

Ecosistema de FIWARE

Software companies

https://www.fiware.org/

https://www.fiware.org/

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FIWARE Lab

Es posible utilizar la instancia global del Context Broker (con visibilidad global) oinstancias locales (visibilidad restringida).

Ecosistema de FIWARE

Modelos de negocios basados en Cuentas de acceso limitadas o en modelos deganancia basados en servicios asociados a los datos (minería de datos, patrones decomportamiento, visualización).

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Nodos de FIWARE

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FIWARE Lab Santander

http://www.smartsantander.eu/index.php/testbeds/item/132-santander-summary


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Parque de las Llamas Santander




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Laboratorio Nacional de Internet del Futuro (LaNIF)

El LaNIF hospeda al nodo FIWARE Lab de México, la primera instancia de laplataforma FIWARE que se crea en Latinoamérica. Desde el primer puntode contacto (noviembre de 2013) se cuenta con un esfuerzo continuado,que pasado por el lanzamiento (octubre del 2014) hasta el 1er evento decapacitación en la plataforma que se llevó acabo el pasado mes de julio.

Con la implementación del nodo FIWARE Lab de México se puso enmarcha un laboratorio con infraestructura de software y hardware paraexperimentación, desarrollo y validación de proyectos innovadoresbasados en los estándares abiertos de FIWARE.

Presupuesto de LaNIF:• 1.1 millón de euros aportados por CONACYT• 1.2 millones de euros aportados por INFOTEC

Nodo FIWARE Lab México http://lanif.infotec.mx/

http://lanif.infotec.mx/

NÚCLEOS TOTALES 704TOTAL RAM (TB) 8.16TOTAL HD (TB) 352.85

596 núcleos de procesamiento para servicios de cómputo en la nube basados en FIWARE y 108para Big Data.

Infraestructura del LaNIF

Centro de Datos TIER III. Certificación Uptime Institute

Se adquirirá infraestructura especializada para Ciudades Inteligentes:redes de sensores, controladores, actuadores, puntos de acceso, equipo demontaje, etc.

LaNIF para Ciudades Inteligentes

Los datos que se obtengan a través de los

sensores conectados al nodo FIWARELab de México estarán disponibles en lanube de FIWARE, para que puedan serutilizados por cualquier usuario de la nubeen cualquier parte del mundo.

Europa

México

LaNIF en expansión

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Generic EnablersLos bloques de construcción en FIWARE

Generic Enablers

● Son componentes de software genéricos, reutilizables y adaptables, quesirven como bloques de construcción para crear, en forma rápida,aplicaciones y servicios específicos basados en Internet.

● Los GEs ofrecen funciones para múltiples áreas de uso que son comunesa varios sectores.

● Estos componentes están disponibles en el catálogo de Generic Enablersde FI-WARE (http://catalogue.fi-ware.org/)

Generic Enablers (GEs) de FI-WARE

http://catalogue.fi-ware.org/

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Data/Context ManagementEasing access, gathering, processing, publication and analysis of context

information at large scale.

Internet of Things (IoT) Services Enablement

Make connected things available, searchable, accessible, and usable.

Advanced Web-based User Interface3D & AR capabilities for web-based

UI.

SecurityMake delivery and usage of services trustworthy by meeting security and

privacy requirements.

Interface to Networks and Devices (I2ND)

Build communication-efficient distributed applications, exploit advanced network capabilities and easily manage robotic

devices.

Architecture of Applications / Services Ecosystem and Delivery Framework

Co-create, publish, cross-sell and consume applications/services, addressing all

business aspects.

Los GEs se clasifican en 7 capítulos técnicos

Cloud HostingProvides computation, storage and

network resources to manage services.

http://catalogue.fiware.org/

http://catalogue.fiware.org/

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• Publish / subscribe Context Broker• Big Data Analysis - Cosmos• Complex Event Processing (CEP)• Stream - oriented - Kurento

Generic Enablers pertenecientes a la categoría Data / Context

http://catalogue.fiware.org/enablers/publishsubscribe-context-broker-orion-context-broker/documentation

http://catalogue.fiware.org/enablers/publishsubscribe-context-broker-orion-context-broker/documentation

FIWARE

Contexto en FIWARE

NGSI (Next Generation Service Interfaces): estándar para la recolección y notificación de datos

Administración de contexto en FIWARE

FIWARE

ORION Context Broker

Administración de contexto en FIWARE

https://fiware-orion.readthedocs.org/en/develop/quick_start_guide/index.html


FIWARE

El Orion Context Broker es un servidor que implementa unaAPI (API FIWARE NGSI 10) que se basa en el modelo de

información NGSI. Su propósito es el intercambio de

información de contexto.

Permite: • Consultas de información de contexto• Suscripciones para actualizaciones de información de

contexto (y las notificaciones correspondientes).• Actualizaciones no solicitadas (invocadas por los

proveedores de contexto).


FIWARE

Modelo de información NGSI NGSI se basa en la definición de entidades y atributos

Entidades: representaciones virtuales de todotipo de objetos físicos en el mundo real (mesas,habitaciones, personas, etc.) Cada entidad tieneun identificador y un tipo.

Atributos: cualquier información disponiblesobre entidades físicas se expresan en forma deatributos de entidades virtuales. Los atributostambién tienen un nombre y un tipo.Por ejemplo: la temperatura del cuerpo de Juansería representada como un atributo connombre “temperatura_cuerpo” y el tipo“temperatura”.




ORION Context Broker (API FIWARE NGSI 10)

Por medio de este puerto los “productores” pueden actualizar los datos de las entidadesy sus atributos, y los “consumidores” que pueden consultar esa información.

Un usuario puede suscribirse a una entidad o conjunto de entidades para recibir unanotificación cuando “algo” suceda (p.e. transcurra un periodo determinado de tiempo oalgún cambio en sus atributos).

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Wearable, drone / robot.. Una aplicación

http://www.slideshare.net/FI-WARE/orioncontextbroker-presentationdraft20141007141007111519conversiongate01

http://www.slideshare.net/FI-WARE/orioncontextbroker-presentationdraft20141007141007111519conversiongate01

Se usa la “updateAction”: “APPEND” para anexar nueva información al ORION CB.

Se tiene un contexElement detipo “Room” con un conjuntode atributos, en el ejemplo“Temperature” y “Pressure”.

Ejemplo de actualización de contexto:

Operaciones ORION Context Broker

https://fiware-orion.readthedocs.org/en/develop/index.html


FIWARE

Respuesta:

La respuesta envía una copia de lainformación que se envió, juntocon un “statuscode” que confirmaque la información se almacenócorrectamente.





Lista de “entities” que indica queentidad quiero consultar, en elejemplo “room1”

Lista de “attributes”, que indicaque atributos quiero obtener, enel ejemplo “temperature”.

Ejemplo de consulta de contexto:





FIWARE

Respuesta:

La respuesta envía la informaciónsolicitada, junto con un“statuscode” que confirma que lainformación se obtuvocorrectamente.





FIWARESe puede utilizar la opción “isPattern” con valor “true”, paraconsultar todas las “entities” que tengan un ID que inicie conroom , especificando en id: “room*”.La respuesta será todas las “entities” que cumplan con estepatrón.

En el ejemplo se consultó solamente “room1”.

Si quiero recuperar TODOS los atributos de una “entity”, sintener que indicar cada uno, se deja una lista vacía (en lugar deespecificar el atributo como en el ejemplo que fue“Temperature”)


Ejemplo de consulta de contexto:




Se usa la “updateAction”: “UPDATE” para actualizar la información en ell ORION CB.


Ejemplo de actualización de contexto:




Se subscribe a la entity “Room1” pararecibir notificaciones de “temperature”.

“reference” indica el endpoint a donde seenviará la notificación. “duration” indica elperiodo en el que la suscripción estará activa.

Para la notificación se usa “notifyConditions”

Type “ONCHANGE” indica que se recibirá una notificación cuando un atributo cambie.En el ejemplo cuando la temperatura cambie,se recibirá una notificación incluyendo el valordel atributo “pressure”.


Ejemplo de suscripción al contexto(para recibir notificaciones)




FIWARE

Al momento de dar de alta la suscripción se recibe la información actual de la o las “entities” solicitadas en el servidor indicado, en el ejemplo: http://localhost:1028/accumulate



http://localhost:1028/accumulate



FIWARE

Generic Enablers pertenecientes a la categoría IoT

http://catalogue.fiware.org/chapter/internet-things-services-enablement

http://catalogue.fiware.org/chapter/internet-things-services-enablement

Internet de las Cosas

FIWARE

Conexión de dispositivos IoT a FIWARE

FIWARE

Conexión de dispositivos IoT a FIWARE

“Cosas” hace referencia a sensores/actuadores• Recolecta todo lo observado/sensado y lo traduce en datos

Internet de las Cosas gestiona la información de contexto de:• Sistemas externos• Usuarios finales interactuando con una aplicación mediante un portal

web.

IDAS es una implementación de FIWARE IoT Backend DeviceManagement GE para:

• Conectar al Orion Context Broker• Transformar lo observado/sensado por las “cosas” en eventos NGSI.


FIWARE

FIWARE IoT Backend Devide Management GE

Cada “IoT Agent” gestiona la interacción con un conjunto específico de dispositivos (protocolos).


http://catalogue.fiware.org/enablers/backend-device-management-idas


IoT Agents de IDAS

Los “IoT Agents” son módulos de software con las siguientes funciones:

• Manejo de protocolos específicos de IoT.

• Interacción con la API NGSI de Orion CB: Genera una “Context entity” en el Orion CB por cada dispositivo

conectado. Actúa como “Context producer” para los atributos relacionados

a las capacidades de sensado del dispositivo.

• Proporciona una API de configuración/administración

Una configuración mínima de IDAS en FIWARE incluye por lo menos un “IoT Agent”.




FIWARE

Conexión de dispositivos IoT a FIWARE con IDAS

Paso 1. Conocer los detalles del IDAS (Dirección IP, puerto decomunicación, servicio).

Paso 2. Crear un modelo para el dispositivo IoT

Paso 3. Crear (registrar) el “activo” para el dispositivo IoT

Paso 4. Enviar mediciones desde el dispositivo IoT

Paso 5. Leer las mediciones enviadas por el dispositivo IoT


FIWARE

Crear un modelo para el dispositivo IoT

El servicio “OpenIoT” tiene modelos de dispositivos IoT.

Por ejemplo:• SENSOR_TEMP: para un sensor genérico de temperatura.

• SENSOR_HUM: para un sensor genérico de humedad.

• SENSOR_LUM: para un sensor genérico de iluminación.

• SENSOR_MOV: para un sensor genérico de presencia.

• SENSOR_ZWAVE_4IN1: para el sensor específico “EverspringZwave 4IN1 (que mide temperatura, humedad, luminosidad ypresencia).





FIWARE

Crear un modelo para el dispositivo IoT




FIWARE

Enviar mediciones desde el dispositivo IoT





FIWARE

Leer las mediciones enviadas por el dispositivo IoT

Se utiliza la API FIWARE NGSI 10 (implementada por ORION Context Broker)para leer una “entity”.

• Entity ID = <asset_name> (por ejemplo: temperatura_habitacion)

• Entity Type = Sensor

• Attributes = fenómeno medido (temperatura, humedad,luminosidad, presencia).





Complex Event Processing

FIWARE

Ejemplo de arquitectura de IoT con FIWARE




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Te invitamos a unirte a la comunidad de FIWARE:https://account.lab.fiware.org/

¿Quieres conocer más? A continuación está el vínculo de las presentaciones técnicas de FIWARE, presentadas durante el “1er evento de formación de capacitadores en la

plataforma FIWARE”:

https://www.dropbox.com/sh/fs6s72a3zh0nbmg/AABsVkoM14bs86l_76VfGzO9a?dl=0

https://account.lab.fiware.org/

https://www.dropbox.com/sh/fs6s72a3zh0nbmg/AABsVkoM14bs86l_76VfGzO9a?dl=0

www.infotec.mx

¡Gracias!Hugo Estrada

[email protected] Vázquez

[email protected]

mailto:[email protected]

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